Question

如图（a）所示，水平放置的平行金属板AB间的距离，板长，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于AB板的正中间。距金属板右端处竖直放置一足够大的荧光屏。现在AB板间加如图（b）所示的方波形电压，已知 。在挡板的左侧，有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板，粒子的质量，电荷量，速度大小均为，带电粒子的重力不计。求：

（1）在t=0时刻进入的粒子射出电场时竖直方向的速度；

（2）荧光屏上出现的光带长度；

（3）若撤去挡板，同时将粒子的速度均变为，则荧光屏上出现的光带又为多长?

Answer 1

（1）

（2）

（3）

解析:

（1）从时刻进入的带电粒子水平方向速度不变。

在电场中运动时间，正好等于一个周期

竖直方向先加速后减速，加速度大小，

射出电场时竖直方向的速度。

（2）无论何时进入电场，粒子射出电场时的速度均相同。

偏转最大的粒子偏转量 ，

反方向最大偏转量 ，

形成光带的总长度。

（3）带电粒子在电场中运动的时间为，打在荧光屏上的范围如图所示。

，

，

形成的光带长度。